基于FPGA高速数据采集与传输的声幅测井系统
3.2 USB控制模块
USB控制模块对USB接口进行控制,包括初始化USB、USB中断处理、上传数据、下传数据。这里一共有5个状态,每个状态的动作在代码中进行了详细描述。状态机所有的动作如下:
第1个状态:初始化状态(init),对USB芯片进行初始化。
第2个状态:空闲状态(idle),表示程序无任何操作,在等待外部的触发信号的到来。
第3个状态:上传状态(upload),把储存器中的数据上传给上位机,每次上传64 Byte。
第4个状态:下传状态(dwonload),上位机的数据通过USB下传,并根据命令字把数据分配到不同的寄存器。
第5个状态:中断处理状态(intStatus),对USB的中继信号进行处理,并根据不同的中断状态字把状态机切换到不同的状态。
本模块的状态机类型为Mealy型状态机、描述方式为3段式描述方式、编码方式为独热码编码,这些与采样控制模块中使用的状态机相同。
4 水泥胶结质量的解释
固井声幅测井曲线如图6所示,当以“自由套管”处的偏转幅度为A,凡固井声幅曲线的幅度20%A者为固井质量良好;曲线幅度为20%A~40%A,固井质量中等;凡曲线幅度>40%A,为固井质量差的井段,即存在水泥串槽混浆。
5 结束语
系统是一种基于FPGA的高速数据采集系统,其中包括高速数据采集、存储和传输。整个系统是基于FPGA实现的,具有其它元器件不可比拟的优点。文中给出了基于FPGA的声幅测井系统的设计,包括硬件和软件的设计,讨论了高速数据采集系统中FPGA的模块化设计。实现了将两种不同的声幅信号实时高速采集,快速稳步存储传输给上位机,同时将仪器所需要的控制命令由主机下发,通过USB传输至FPGA再至各接口。实际测试表明:该系统不仅缩短了信号传输时间,而且操作极为简便。使用该系统满足了信号传输的实时性要求,提高了工作效率。

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